JP3151539B2 - 加熱及び加熱殺菌装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意の内容物が充填さ
れた容器に蓋体を装着することにより封止された蓋付き
容器の封止部を短時間で加熱又は加熱殺菌したり、これ
らに加圧又は減圧を組み合わせることによって加熱又は
加熱殺菌を短時間で十分に行うことができる加熱及び加
熱殺菌装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水、錠剤、シロップ、ジャム、フレーク
類、たれ、ソース、しょうゆ、粉類、つくだに、バタ
ー、マーガリン、食品入り容器、ヨーグルト、乳製品、
ゼリー製品、プリン製品、清涼飲料、冷酒等の内容物
が、缶、ビン、樹脂や紙等の容器に充填される場合、容
器及びその蓋体が未使用の状態で使用され、その場合に
加熱や他の殺菌方法がなされていて、加熱の場合、いわ
ゆる湿熱（スチーム）方式と乾熱（熱風）方式とがある
が、一般的には湿熱方式によるものが多く使用されてい
る。すなわちこの湿熱方式では、高温水蒸気の雰囲気下
で容器、蓋体には効率よく熱が伝達され（１２５℃以上
となる) 、確実な殺菌処理が行われる。また容器によっ
ては水洗のみで、加熱処理前の内容物が充填されて密閉
されたあとじっくりと内容物の温度を上げて加熱処理す
るレトルト殺菌加熱が行われるのでそこまで考えがなさ
れていない。また殺菌剤の入った液で洗浄し、その洗浄
液のリンスとして水洗し、その後充填している。これら
の事をするので今までは、内容物充填後、容器に蓋体が
装着されてシールされれば安全であり、容器ごと内容物
の温度をじっくり上げる（レトルト殺菌）事で十分と考
えていたり、レトルト殺菌しない内容物であれば、充填
前に十分気をつかい長年行われていた様な殺菌処理のみ
で行なわれていた。

【０００３】しかしながら従来の充填前の殺菌の一つで
ある湿熱方式では、殺菌装置から水蒸気が大量に排気さ
れるため、装置の周囲に水滴が付着すると共に、カビが
発生し易く、それらを取り除く作業が必要となり、場合
によっては、カビが装置内に侵入するのを防止するた
め、装置全体を包囲する必要があったり、これらのカビ
が容器へ落下することがあった。また、容器や蓋体の移
送機構（ベルトコンベヤ、シュート等のコンベヤ）に異
常が発生した場合、装置内の温度を一旦低下させて装置
を点検・修理し、再び温度を上昇させるのに時間がかか
る等、メンテナンスが悪い。そのため、カビの殺菌にお
いては湿熱方式が確実であるが、上述した湿熱方式のデ
メリットによりなるべく湿熱を加えない処理が行われる
ようになり、その結果、カビの殺菌が不完全にならざる
を得なかった。

【０００４】加えて、樹脂製容器等、熱に弱い容器や蓋
体が殺菌される場合、蒸気を多量に吹きつけたり容器の
内側キャップや蓋等のかくれた部分の温度を加熱蒸気で
殺菌するためにある程度の接触時間が必要となり、樹脂
の材料によっては軟化しやすいものもあった。またそれ
らのシュート部回りに結露が発生し、その結露を取り除
く作業が必要となり、殺菌処理の作業性が悪くなる。

【０００５】一方、乾熱方式で殺菌する場合、殺菌用乾
熱庫の中に、容器や蓋体が長時間入れられないと、それ
ら容器や蓋体の温度が十分に上がらず、作業性、信頼性
の面で問題を有していた。また樹脂の場合、これら回り
の温度による変形が出やすかった。さらに紫外線を照射
して殺菌する場合、ライン上に紫外線ランプを取り付け
てもその照射下の通過スピードがまちまちの為、殺菌が
不安定になったりしていた。

【０００６】ところで、このような充填前の容器及びそ
の蓋体の殺菌を行う場合に、従来は例えば容器及びその
蓋体の移送経路中に設けられる移送シュートに湿熱方式
もしくは乾熱方式の加熱手段または紫外線照射の殺菌手
段を設けて、移送中の容器またはその蓋体を非接触や湿
熱接触で殺菌する装置が考えられた。ところが、この移
送シュートを用いる方法では、処理の開始時等でシュー
ト内が空になった状態でキャップが高速で通過してしま
い、殺菌が不十分になってしまう恐れがあったり、キャ
ップ内の凹凸面やパッキンシートの裏になる部分や、切
り込み部等やシール部材にかくれた部分が殺菌できない
危険性があった。

【０００７】これに対して、蓋体（キャップ）やシール
材が一々被せられるロッドの設けられたコンベヤ式の移
送手段において、このロッドを遠赤外線ヒータで加熱
し、このロッドの接触によって殺菌する装置が考えられ
たが、この装置では、ロッドがキャップの穴内に接触さ
れるため、細菌以外のロッドに付着された異物に基づく
汚染等に対する管理を行う必要が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、容器に蓋体（キャップ）やシール材を接合するこ
とにより形成される封止部の殺菌が不十分なものとなり
易いことから、封止部であるキャップやシール材のかく
れた部分（容器と蓋体との接合面）等を加熱手段で加熱
または加熱殺菌することにより、内容物を充填して封止
した後の封止部に残存する細菌を殺菌し、その細菌が封
止部から容器内に入り込んで内容物等が汚染されないよ
うにしたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、任意の内容物
を充填された容器に蓋体が装着されて封止が行われた蓋
付き容器を所定の移送経路上に沿って移送する移送手段
と、この移送手段の移送経路上に設置されると共に蓋付
き容器の封止部を短時間で加熱する加熱手段と、を設け
たことを特徴とする加熱及び加熱殺菌装置である。

【００１０】

【作用】これによれば、容器と蓋体との封止部が円盤の
凹部に収容され、この円盤が所定の速度で回転されて蓋
付き容器が移送されることにより、容器及び蓋体は常に
一定の時間を掛けてこの円盤によって移送され、この間
に容器と蓋体との封止部の加熱または加熱殺菌処理を加
熱手段によって、内容物とは非接触で十分に行うことが
できる。又、蓋付き容器の搬送は、ベルトコンベヤ等の
一定スピードを利用しても何ら差し支えないし、回転移
送の様に凹部が形成されていないフイラー回転方式であ
ったりキャッピング回転方式であっても何ら差し支えな
い。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示すもので、装
置を上から見た図である。この図において、例えばペッ
ト容器のヘッド部（容器及び蓋体による封止部）５０の
移送手段として円盤３０が設けられる。すなわちヘッド
部５０は、円盤３０の周縁部に順次形成された凹部３０
ａに収容される。さらにこの円盤３０の周縁部に沿って
ヘッド部５０のガイド部材３２が設けられる。さらに３
３は、移送された容器一体ヘッド部５０をコンベヤライ
ン（図示せず）に供給するための供給口である。

【００１２】なお、加熱手段としては、例えばハロゲン
ランプが集光鏡の中に配されこの集光鏡の外側には冷却
水が流れてなる赤外線加熱装置が用いられる。すなわち
この装置は、本発明の他の実施例として示す図２から理
解されるように、キセノンやハロゲンランプ９１が集光
鏡９２の中に配され、この集光鏡９２の外側には冷却水
９３が流されている。そしてこのランプ９１からの赤外
線が光透過性の、例えば石英やテフロンからなる耐熱ガ
ラス９４の窓を介してヘッド部５０に照射される。また
ヘッド部５０の移送経路に沿って銅製パイプ９５が設け
られ、パイプ９５内には冷却水が供給される。この冷却
水は、ヘッド部５０の加熱温度の調整に利用され、ま
た、パイプ９５はヘッド部５０のガイドにも利用されて
いる。なお、ケーシング９６の内側面には、セラミック
ス等の防熱材９７が配設されると共に、温度センサ等、
加熱温度調整に必要なセンサ類９８が設けられている。

【００１３】あるいは加熱手段としては、レーザーが放
射されるノズル、赤外線レーザーの照射されるノズル、
さらに高周波加熱、マイクロ波加熱、（半導体）レーザ
─の照射による加熱、火炎プラズマ加熱、赤外線ランプ
加熱や遠赤外線・可視光線等を光ファイバーにて集中照
射しての加熱、温風加熱（容器と蓋体に対して非接触の
加熱や、いわゆる湿熱加熱があり、この場合、水蒸気や
水滴が発生するため、カバーされた高温蒸気噴霧や封止
部の温度が５０℃〜１２５℃になるための水温であれば
５０℃〜９９℃の湯でもよい。）等が考えられる。また
これらを２次的に加熱源として利用して移送手段の壁面
やガイド等を加熱源とする加熱方法も採用できる。さら
に上述の加熱手段には、各々移送が何らかの原因により
途中で止まった場合、照射や加熱をストップさせたりす
る調整、あるいはシャッターにて光をカットまたはラン
プ照射を停止する制御等が内容物や蓋体、缶、容器の保
護のために自動的に行われる（自動照射方式等）。また
円盤３０の移動が時差的に２〜３秒または１秒間隔で停
止しながらスポット照射に対して照射時間を確実にする
こともできる。

【００１４】従ってこの装置によれば、円盤３０が所定
の速度または一定の間隔で回転移動されることによっ
て、ラインから順に供給されたペット容器のヘッド部５
０はガイド部材３２にてガイドされつつ移送され、供給
口３３からコンベヤラインに供給される。そしてこの場
合に、キャップ後のペット容器のヘッド部５０は供給口
３３に達するまでには、円盤３０の所定速度での回転に
従って所定の時間が経過され、加熱手段１７による封止
部の加熱（５０°〜１２５℃）を十分に行うことがで
き、封止後のヘッド部５０の温度を所定の温度まで上げ
たり加熱による殺菌を確実に行うことができ、また、封
止後であるため５０℃〜１２５℃の湿熱によ る移送工程
においてカバー内部にカビ等が発生していたとしても、
直接加熱の湿熱伝達においても容器と蓋体との封止部か
らカバー内にカビが入ることがない。なお、入口３１か
ら供給口３３までの移送経路は、内部の高温による加熱
温度の調整が良好に行われるように設定されている。

【００１５】またこの時、加熱の能力が低い場合には、
円盤３０の回転を間欠にし、間隔をあけて移動させて、
加熱の照射が十分に行われるようにしたり、あるいは円
盤３０の回転を任意に低スピードで移動されるようにす
ることもできる。又上記の様な回転移送のみではなく、
従来方式のフイラーの様な回転移送であったりキャップ
シーマーやキャッピング時の様な回転移送やコンベヤの
上部にこれら加熱装置が取りついていたり横倒しコンベ
ヤの様な場合はヘッド部の通過するところに設置するの
はあたりまえである。

【００１６】すなわちこの装置によれば、殺菌がなかな
かできない影の部分（容器と蓋体との封止部）の充填封
止後における加熱殺菌処理を行うことができ、加熱処理
された内容物を充填する前では殺菌処理が十分にできな
い封止部の殺菌が不十分になってしまう恐れを無くすこ
とができる。また内容物の充填封止後、内容物に非接触
にて封止部の加熱及び加熱殺菌処理を行うことで、封止
部であるかくれた所より封止終了されている容器の内容
物へ入る菌を殺菌する事ができるため、湿熱による加熱
によってカバー体内部に発生するカビ等があったとして
も封止後であるために封止部からこれらのカビが内容物
に入り込む心配がない。また、内容物を充填する前の封
止部の内側に混入する可能性のある熱に弱いカビや乳酸
菌、酒製造で問題になる火落菌の殺菌もできる。

【００１７】こうして上述の装置によれば、充填後の容
器の蓋体による封止部（ヘッド部）５０が円盤３０の凹
部に収容され、この円盤が所定の速度で回転されること
により、蓋付き容器は常に一定の時間を掛けてこの円盤
によって移送され、この間に容器と蓋体との封止部の加
熱殺菌処理（手段１７による）を、容器の内容物とは非
接触で十分に行うことができるものである。

【００１８】従ってこの装置によれば、任意の内容物が
充填されたプラスチック缶やプラスチック蓋、あるいは
瓶や樹脂容器の蓋類、金属、樹脂キャップ類の封止部
の、内容物の充填後における加熱や加熱殺菌にも利用で
きる。すなわち一般に樹脂は熱に弱いものとされている
が、内容物が水溶物であれば横倒し又はキャップ面が低
くされていくコンベヤ移動や転倒立回転移送機上であれ
ば内容物がキャップの内側面又は缶等の内側に付着され
ているので、加熱源により極度に加熱されるのが水溶物
等の温度により抑えられ、樹脂や金属の異常加熱が防が
れる。これによってプラスチック缶やプラスチック蓋、
あるいは瓶や樹脂容器の蓋類、金属、樹脂キャップ類の
切れ目やキャップ内のシートとの隙間などの影になった
り熱伝導のしにくい部分での加熱や加熱殺菌も行うこと
ができるものである。もちろん高周波の場合、波長によ
り金属を加熱し樹脂を加熱したい場合はそれら加熱源を
２次的に利用もできる。もちろんこの封止部を有する蓋
付き容器の内部が炭酸ガス等のガス圧のある内容物であ
る場合には加圧となり、蓋付き容器の内部が負圧であっ
てバキューム状態にある場合には減圧となるため、高温
スピードを早めたりすることができる。また、加圧状態
であれば、菌を不活性化しながら高温が低めでも殺菌し
やすいように組合せることもできるし、減圧状態にする
ことにより、好気性の菌であれば条件を悪くして短時間
で殺菌することもできる。

【００１９】

【発明の効果】この発明によれば、任意の内容物が充填
された容器と蓋体との封止部を移送手段による移送中に
加熱手段によって加熱する構成としたため、内容物の充
填封止後において、殺菌がなかなかできない影の部分
（容器と蓋体との封止部）での加熱及び加熱殺菌処理を
行うことができ、加熱処理後又は加熱中の内容物を充填
する前又は充填中では殺菌処理が十分にできない封止部
の殺菌が不十分になってしまう恐れを無くすことができ
る。即ち、容器充填後のキャップや缶等をコンベヤ移送
上で加熱する事で、封止部により熱を取られて内容物の
温度が低くなってから再加熱までの時間的ロスがなくな
り、充填物の温度が低いものでもシール面を充填後熱加
熱出来るし加熱殺菌も出来ることが特徴である。また内
容物を充填した後の容器に蓋体を装着した封止状態にお
いて、内容物に非接触にて封止部の加熱及び加熱殺菌を
行うことにより、封止部における接合部分のかくれた所
より容器内の内容物へ入る菌を殺菌する事ができるた
め、例えば湿熱による加熱によってカバー内にカビ等の
発生があったとしても、封止後であるために封止部から
これらのカビが内容物に入り込む心配がなくなり、ま
た、内容物を充填する前の封止部の内側に入り込む可能
性のある熱に弱いカビや乳酸菌、酒製造で問題になる火
落菌の殺菌もできるようになった。 更に容器またはこの
容器の蓋体部が円盤の凹部に収容され、この円盤が所定
の速度で回転されることにより、容器や蓋体は常に一定
の時間を掛けてスポット照射時間を考えてこの円盤を移
送できるため、この間に容器や蓋体の加熱や加熱殺菌処
理を、内容物に非接触で十分に行うことができるように
なった。また蓋付き容器の搬送は、ベルトコンベヤ等の
コンベヤの一定スピードを利用しても何ら差し支えな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による加熱及び加熱殺菌装置の一例の構
成図である。

【図２】加熱手段の構成図である。

【符号の説明】

１７ 加熱手段 ３０ 円盤（移送手段） ３１ 入口 ３２ ガイド部材 ３３ 供給口 ５０ ヘッド部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A23L 3/00 - 3/14 A61L 2/04 - 2/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の内容物を充填された容器に蓋体が
   装着されて封止が行われた蓋付き容器を所定の移送経路
   上に沿って移送する移送手段と、 上記移送手段の移送経路上に設置されると共に上記蓋付
   き容器の封止部を短時間で加熱する加熱手段と、を設け
   たことを特徴とする加熱及び加熱殺菌装置。
2. 【請求項２】 上記移送手段は、上記蓋付き容器を移送
   するベルトコンベヤ、シュート等のコンベヤであり、当
   該コンベヤの移動軌跡に沿うよう上記加熱手段を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の加熱及び加熱殺菌装
   置。
3. 【請求項３】 上記移送手段は、上記蓋付き容器の封止
   部が収容される凹部が周縁部に形成された回転する円盤
   であり、上記凹部の移動軌跡に沿うよう上記加熱手段を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の加熱及び加熱殺
   菌装置。